Question

小明在做鐵置換硫酸銅的實驗時，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)測定，知是硫酸銅中混入了少量稀硫酸，為測定溶液的組成情況，取100克混合溶液，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液，產(chǎn)生的沉淀與所加入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖：
（1）oa段所發(fā)生的反應(yīng)是NaOH與混合溶液中的______反應(yīng)．
（2）混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

解：（1）根據(jù)氫氧化鈉既能與硫酸反應(yīng)也能與硫酸銅反應(yīng)且氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)時沒有現(xiàn)象發(fā)生，因此OA段的反應(yīng)是2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）由圖象可知在OA發(fā)生氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)，從a到60g段則是氫氧化鈉與硫酸銅的反應(yīng)，
設(shè)生成9.8g產(chǎn)點需氫氧化鈉的質(zhì)量為x
2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
80 98
20%×x 9.8g

x=40g
故與稀硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉溶液質(zhì)量是60g-40g=20g
設(shè)硫酸的質(zhì)量是y
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
80 98
20g×20% y

y=4.9g
故混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%=4.9%
故答案為：（1）硫酸；（2）混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.9%；
分析：分析關(guān)系圖可知，向混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液先與硫酸反應(yīng)，待混合溶液中硫酸完全反應(yīng)后開始與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，因此在計算生成最大沉淀量時所加入的氫氧化鈉溶液的總質(zhì)量時，應(yīng)該考慮到上述的反應(yīng)情況，即所加入的氫氧化鈉溶液的總質(zhì)量為與硫酸反應(yīng)的溶液和與硫酸銅反應(yīng)的溶液質(zhì)量和．
點評：正確地分析圖象是解題的關(guān)鍵．分析沉淀的質(zhì)量與所滴入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系曲線時，曲線起點表明混合溶液中硫酸恰好完全反應(yīng)，曲線折點表明硫酸銅恰好與氫氧化鈉完全反應(yīng)．